[發明專利]一種水下機器人回收用牽引裝置

有效

• 申請號: 201110445845.8
• 申請日: 2011-12-28
• 公開（公告）號: CN103183111A
• 公開（公告）日: 2013-07-03
• 發明（設計）人: 武建國;鄭榮;徐會希;林揚;王雷
• 申請（專利權）人: 中國科學院沈陽自動化研究所
• 主分類號: B63C7/16
• 分類號: B63C7/16;B63C11/52
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 白振宇

技術領域

本發明屬于水下機器人回收領域，具體地說是一種水下機器人回收用牽引裝置。

背景技術

水下機器人是一種依靠自身攜帶能源進行自主航行的水下平臺。由于受到海上風浪的影響，水下機器人回收一直是一項比較困難的作業過程。目前，回收水下機器人主要是采用工作艇將其拖至母船附近，然后由工作人員在橡皮艇上進行掛鉤的方法，這就增加了在高海況時回收的危險性。

發明內容

為了解決水下機器人回收作業過程中受海況影響、危險性高的問題，本發明的目的在于提供一種水下機器人回收用牽引裝置。該牽引裝置可以減小風浪對水下機器人回收的影響，為實現人員不下水回收接水下機器人創造條件。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：

本發明包括液壓絞車、箱體、回轉直梁、回轉機構、俯仰液壓缸、伸縮液壓缸及具有回轉、俯仰、伸縮三個自由度的牽引臂，其中箱體安裝在母船上，所述液壓絞車位于箱體內，與水下機器人連接的牽引繩纜經過牽引臂與所述液壓絞車相連；所述回轉直梁的一端與安裝在箱體上的回轉機構連接，另一端與所述牽引臂鉸接，所述伸縮液壓缸安裝在牽引臂上、驅動牽引臂伸縮，所述俯仰液壓缸安裝在回轉直梁上，俯仰液壓缸的輸出端與牽引臂鉸接；在箱體內設有為液壓絞車、回轉機構、俯仰液壓缸及伸縮液壓缸提供動力的液壓站。

其中：所述牽引臂的一端與回轉直梁的另一端鉸接，牽引臂的另一端設有緩沖機構；所述牽引繩纜穿過該緩沖機構、經過牽引臂上的滑輪組與所述液壓絞車上的繩索固接；所述緩沖機構包括牽引繩導引環、導引環固定架、緩沖彈簧及連接件，其中牽引繩導引環安裝在導引環固定架上，所述導引環固定架安裝在緩沖彈簧的一端，所述緩沖彈簧的另一端通過連接件與牽引臂連接；所述牽引臂包括一級橫梁及相對滑動地插在該一級橫梁內的二級橫梁，所述伸縮液壓缸的一端鉸接在一級橫梁上，另一端鉸接在二級橫梁上，所述俯仰液壓缸的一端安裝在回轉直梁上，另一端與所述一級橫梁鉸接，所述一、二級橫梁在俯仰液壓缸的驅動下實現俯仰自由度；所述一級橫梁內部的四角上均安裝有滑動導軌，二級橫梁沿所述滑動導軌相對一級橫梁在伸縮液壓缸的驅動下往復滑動，實現伸縮自由度；所述一級橫梁的兩端上方分別設有中間滑輪及后端滑輪，二級橫梁位于一級橫梁外的一端上方設有前端滑輪，所述牽引繩纜依次經過前端滑輪、中間滑輪及后端滑輪；所述伸縮液壓缸、一級橫梁及二級橫梁相互平行；所述回轉機構包括回轉液壓馬達、回轉軸組件、主動齒輪及被動回轉齒輪，其中回轉液壓馬達安裝在所述箱體內、由所述液壓站提供動力，該回轉液壓馬達的輸出端連接有主動齒輪，所述被動回轉齒輪通過回轉軸組件安裝在箱體上、與所述主動齒輪嚙合傳動，所述回轉直梁的一端與回轉軸組件相連，通過回轉液壓馬達的驅動實現所述牽引臂的回轉自由度；所述回轉軸組件包括直梁轉接件，回轉軸、上軸承蓋、軸承、軸承座及下軸承蓋，其中軸承座安裝在箱體上表面上，所述回轉軸的一端通過軸承安裝在軸承座內，另一端通過直梁轉接件與所述回轉直梁的一端相連接，所述被動回轉齒輪安裝在回轉軸上；所述軸承座的上下兩端分別設有上軸承蓋及下軸承蓋；所述回轉軸的一端分別安裝有推力調心軸承及圓錐滾子軸承，回轉軸一端端部安裝有軸承預緊拉蓋，該軸承預緊拉蓋與所述圓錐滾子軸承內圈之間通過拉緊螺釘拉緊；所述箱體上安裝有齒輪箱罩，所述主動齒輪及被動回轉齒輪均位于該齒輪箱罩內。

本發明的優點與積極效果為：

1.本發明的牽引臂具有回轉、俯仰及伸縮三個自由度，回收母船可通過本發明牽引水下機器人，使其在水面上與母船同向同速航行，然后在此狀態下進行回收作業。這樣就可以有效地克服風浪對水下機器人回收的影響，降低水下機器人和起吊裝置對接的難度，減小回收作業過程的風險。

2.本發明在牽引臂頭部設置了緩沖機構，可以緩沖牽引過程中由于波浪對水下機器人的沖擊力量，減小受力構件和繩纜所承受的應力，提高牽引過程的安全性和可靠性。

3.本發明在牽引臂上設置了三個定滑輪，用于引導牽引繩的運動，從而方便液壓絞車對牽引繩纜的收放。

4.本發明的回轉機構采用較大的被動回轉齒輪帶動牽引臂旋轉，可以有效地減小回轉液壓馬達所需輸出轉矩并降低旋轉速度。

5.本發明結構簡單可靠，功能齊全，易于操作。

附圖說明

圖1為本發明立體結構示意圖之一；

圖2為本發明立體結構示意圖之二(去除齒輪箱罩和箱體右側壁)；

圖3為本發明緩沖機構的結構示意圖；

圖4為本發明回轉機構的結構示意圖；